Изучение синергетического эффекта механической активации и спекания в условиях высоких давлений и температур на структуру материала на основе нитрида бора.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2020No1/19-25Ключевые слова:
нанокристаллический нитрид бора, механическая активация, химическая очистка, модифицирование, высокое давление и температура, спекание.Аннотация
В статье рассмотрены результаты исследования материала на основе нитрида бора после механической активации и спекания при высоких давлениях и температурах гексагонального нитрида бора. Показано, что структура и фазовый состав получаемого материала сильно зависят от технологии получения и условий синтеза материала. Последующая химическая очистка порошка нитрида бора после механической активации приводит к снижению содержания фазы температурах гексагонального нитрида бора. Высокое давление в процессе спекания способствует формированию материала преимущественно на основе кубического нитрида бора с размером кристаллитов порядка 50 нм. Дополнительное модифицирование нитрида бора алюминием в сочетании со второй механической активации снижают давление спекания с 7,7 до 5,5 ГПа. В то же время это приводит к росту зерна кубического нитрида бора вследствие процесса рекристаллизации.
Библиографические ссылки
Novikov N.V., Klimenko S.A. Tools made of superhard materials. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 2014, 608 p. [in Russian] 2 Vityaz P.А., Gritsuk V.D., Senyut V.Т. Synthesis and applications of superhard materials. Minsk, Belorussian Science, 2005, 359 p. [in Russian] 3 Horiuchi S., Huang J.Y., He L.L., Mao J. F., Taniguchi T. Facilitated synthesis of cubic boron nitride by a mechanochemical effect. Phil. mag. A. 1998, Vol. 78, No. 5, pp.1065 –1072. 4 Sokolov A.N., Shulzhenko A.A., Tkach V.N., Budyak A.A. Investigation of the effect of mechanical activation of hexagonal boron nitride on the phase transformation into cubic modification. Rockcutting and metal-working tools – equipment, technology for its manufacture and use. Kiev: V. Bakul Institute for Superhard Materials, 2005, Issue 8. pp. 149-154. [in Russian] 5 Vityaz P.A., Senyut V.T., Gameza L.M., Stefanovich A.A., Mosunov E.I., Kovaleva S.A. Investigation of attritor and thermobaric treatment on the structure and properties of a material based on boron nitride. Proceedings of the III Int. Workshop «Nanostructured Materials –2004: Belarus – Russia». Minsk, Belarus, 2004, pp. 154-155.[in Russian] 6 Senyut V.T., Kovaleva S.A., Mosunov E.I., Stefanovich A.A. Structural and phase transformations in boron nitride during attritor treatment. Chemistry for sustainable development, 2009, Vol. 17, No. 6, pp.647–652. 7 Vityaz P.A., Senyut V.T. Synthesis and application of nanostructuralsuperhard materials of tool appointment. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2015, No. 3, pp. 60-76. [in Russian] 8 Batsanov S.S., Gavrilkin S.M., Bezduganov S.V., Romanov P.N. Reversible phase transformation in boron nitride upon pulsed mechanical action. Inorganic materials, 2008, Vol.44, No.11, pp.1332–1334. 9 Senyut V.T., Kovaleva S.A., Gamzeleva T.V., Grigorieva T.F. Investigation of the structural features of boron nitride after mechanical activation in attritor and planetary mill followed by agglomeration at high pressure and temperature. Chemistry for sustainable development, 2016, Vol. 24, No. 2, pp.169–175. doi.org/10.15372/KhUR20160208. 10 Bezhenar N.P., Konoval S.M., Garbuz T.A., Bozhko S.A., Belyavina N.N. Solid solutions in cBNAl and cBN-Al-TiB2 systems obtained at high pressures and temperatures. High Pressure Physics and Technology, 2011, Vol.21, No 1, pp.38-45. http://nbuv.gov.ua/UJRN/PhTVD_2011_21_1_6. 11 Golubev A. S., Kurdyumov A. V., Pilyankevich A. N. Boron nitride: structure, properties, production. Kiev, Naukovadumka Publ., 1987, 200 p. [in Russian] 12 Vasilevsky I. N., Pobol I. L., Leusenko A. A. Study of the effect of electron beam heating on the kinetics of phase transformations and properties of boron nitride. New materials and technologies, Minsk, 1994, pp. 60–61. [in Russian] 13 Senyut V.T., Vityaz P.A., Kovaleva S.A., Mosunov E.I., Valkovich I.V., Gamzeleva T.V. Synthesis of polycrystalline cubic boron nitride from hexagonal boron nitride after mechanical activation and modification with aluminum. Inorganic Materials: Applied Research, 2016, Vol. 7, No.1, pp. 53–57.
